Na rozdiel od diskrétnych zariadení S1C, ktoré sa zameriavajú na charakteristiky vysokého napätia, vysokého výkonu, vysokej frekvencie a vysokej teploty, cieľom výskumu integrovaného obvodu SiC je hlavne získanie vysokoteplotného digitálneho obvodu pre riadiaci obvod inteligentných výkonových integrovaných obvodov. Keďže vnútorné elektrické pole integrovaného obvodu SiC je veľmi nízke, vplyv defektov mikrotubulov sa výrazne zníži. Toto je prvý overený kus monolitického integrovaného operačného zosilňovača SiC. Skutočný konečný produkt a určená výťažnosť sú oveľa vyššie ako defekty mikrotubulov, preto sa na základe modelu výťažnosti SiC a materiálov Si a CaAs zjavne líšia. Čip je založený na technológii NMOSFET s vyčerpaním. Hlavným dôvodom je, že efektívna mobilita nosičov náboja v reverzných kanálových SiC MOSFEToch je príliš nízka. Na zlepšenie povrchovej mobility Sic je potrebné zlepšiť a optimalizovať proces tepelnej oxidácie Sic.
Purdue University vykonala veľa práce na integrovaných obvodoch SiC. V roku 1992 bol úspešne vyvinutý monolitický digitálny integrovaný obvod založený na reverznom kanáli 6H-SIC NMOSFET. Čip obsahuje obvody typu nehradlo, nehradlo, nahradené hradlom, binárny čítač a polovičná sčítačka a môže správne fungovať v teplotnom rozsahu od 25 °C do 300 °C. V roku 1995 bol vyrobený prvý rovinný MESFET integrovaný obvod SiC s použitím technológie izolácie vstrekovaním vanádu. Presnou reguláciou množstva vstrekovaného vanádu je možné získať izolačný SiC.
V digitálnych logických obvodoch sú obvody CMOS atraktívnejšie ako obvody NMOS. V septembri 1996 bol vyrobený prvý digitálny integrovaný obvod 6H-SIC CMOS. Zariadenie používalo vstrekovanie N-usporiadania a nanášanie oxidovej vrstvy, ale kvôli iným procesným problémom bolo prahové napätie čipu PMOSFET príliš vysoké. V marci 1997 pri výrobe druhej generácie SiC CMOS obvodu bola prijatá technológia vstrekovania P pascí a tepelného rastu oxidovej vrstvy. Prahové napätie PMOSFET dosiahnuté zlepšením procesu je približne -4,5 V. Všetky obvody na čipe fungujú dobre pri izbovej teplote až do 300 °C a sú napájané jedným zdrojom napájania, ktorý môže mať napätie od 5 do 15 V.
So zlepšením kvality substrátových doštičiek sa budú vyrábať funkčnejšie a výťažnejšie integrované obvody. Avšak po vyriešení materiálových a procesných problémov s SiC sa spoľahlivosť zariadenia a puzdra stane hlavným faktorom ovplyvňujúcim výkon vysokoteplotných integrovaných obvodov SiC.
Čas uverejnenia: 23. augusta 2022